Java stream操作

Posted 2022-04-12 李泰山

1、什么是stream流

  stream，中文翻译是流的意思。那么是代码程序中的stream流呢？stream流是从支持数据处理操作的源生成的元素序列，源可以是数组、文件、集合、函数。stream流不是集合元素，它不是数据结构并不保存数据，它的主要目的在于计算。

    Java开发中经常会遇到不方便使用数据库但又要结构化数据计算的情况。在很长一段时间里，JAVA没有提供类库去处理这种情况，即使排序、分组这类基本计算都要开发者自己从底层开始硬编码，正常的业务逻辑就更难实现了。直到JAVA8推出了Stream类库，库外结构化数据计算的难题终于得以初步解决。

2、如何生成stream流

生成stream流的方式主要有一下五种

2.1、通过集合生成，应用中最常用的一种

List<Integer> integerList = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6);
Stream<Integer> stream = integerList.stream();

2.2、通过数组生成

int[] intArr = 1, 2, 3, 4, 5, 6;
IntStream stream = Arrays.stream(intArr);

通过Arrays.stream方法生成的stream流，并且该方法生成的流是数值流【即IntStream】而不是 Stream。补充一点使用数值流可以避免计算过程中拆箱装箱，提高性能。

值得回顾的是，stream以及IntStream、LongStream和DoubleStream 都是java.util.stream 包下的类，主要作用在于计算。而之前的java InputStream、OutputStream等都是java io包下的类，主要作用在于读取和写入。

Stream API提供了mapToInt、mapToDouble、mapToLong三种方式将对象流【即Stream 】转换成对应的数值流，同时提供了boxed方法将数值流转换为对象流.

2.3、通过值生成

Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6);

通过Stream的of方法生成流，通过Stream的empty方法可以生成一个空流.

2.4、通过文件生成

Stream<String> lines = Files.lines(Paths.get("data.txt"), Charset.defaultCharset());

通过Files.line方法得到一个流，并且得到的每个流是给定文件中的一行.

2.5、通过函数生成

iterator

Stream<Integer> stream = Stream.iterate(0, n -> n + 2).limit(5);

iterate方法接受两个参数，第一个为初始化值，第二个为进行的函数操作，因为iterator生成的流为无限流，通过limit方法对流进行了截断，只生成5个偶数。

generator

Stream<Double> stream = Stream.generate(Math::random).limit(5);

generate方法接受一个参数，方法参数类型为Supplier ，由它为流提供值。generate生成的流也是无限流，因此通过limit对流进行了截断。

3.流的使用

上图列出了stream主要流操作，我们可以看到，其实流操作可以类比我们的sql语句，如filter就类似于sql的where语句，我们就知道filter是对流进行过滤的，传入了一个Predicate断言接口，过滤掉断言为false的数据。相比一起的循环迭代，移除不符合的数据，是不是更加方便。下面我们来详细说说。

filter 筛选

通过使用filter方法进行条件筛选，filter的方法参数为一个条件（过滤保留函数返回值为 true 的元素）。

List<Integer> list= Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6);
Stream<Integer> stream = list.stream().filter(i -> i > 3);

如果元素是对象的话,过滤掉小于18岁的未成年用户

List<User> list= Arrays.asList(user1, user2, user3, user4, user5, user6);
Stream<User> stream = list.stream().filter(e -> e.getAge()>=18);
//流转化为list
list=stream.collect(Collectors.toList());

map 映射

通过map函数，可以对流内的元素进行操作，下面是将user对象的集合转换 username 用户名的集合

List<User> list= Arrays.asList(user1, user2, user3, user4, user5, user6);
List<String> userNames=list.stream().map(User::getUsername).collect(Collectors.toList());

distinct 去重

List<Integer> list= Arrays.asList(1, 1, 2, 3, 4, 5);
Stream<Integer> stream = list.stream().distinct();

limit 返回指定流个数 

List<Integer> list= Arrays.asList(1, 1, 2, 3, 4, 5,6);
Stream<Integer> stream = list.stream().limit(5);

 allMatch 匹配所有元素

List<Integer> list= Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
if (list.stream().allMatch(i -> i%2==0)) 
    System.out.println("所有元素值都是偶数");
 else 
    System.out.println("有元素值不是偶数");

 anyMatch匹配其中一个

List<Integer> list= Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
if (list.stream().anyMatch(i -> i%2==0)) 
  System.out.println("所有数据中有值是偶数");
 else 
   System.out.println("没有一个是偶数的");  

noneMatch全部不匹配

List<Integer> list= Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
if (list.stream().noneMatch(i -> i%2==0)) 
  System.out.println("没有一个是偶数的");
 else 
   System.out.println("数据中有是偶数的");  

count 统计流中元素个数

list集合中元素值大于3的个数 

List<Integer> list= Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
Long num= list.stream().filter(i -> i > 3).count();

findFirst 查找第一个 

输出list集合中大于3的第一个元素

List<Integer> list= Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
Optional<Integer> result = list.stream().filter(i -> i > 3).findFirst();
//如果元素不存在输出-1
System.out.println(result.orElse(-1));

findAny 随机查找一个

随机输出list集合中的元素

List<Integer> list= Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
Optional<Integer> result = list.stream().findAny();
System.out.println(result.get());

reduce 归纳

求list中元素的值的总和

List<Integer> list= Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
int sum = list.stream().reduce(0, Integer::sum);

求最小值和最大值

List<Integer> list= Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
Optional<Integer> min = list.stream().reduce(Integer::min);
Optional<Integer> max = list.stream().reduce(Integer::max);

min和max 函数

List<Integer> list= Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
Optional<Integer> min = list.stream().min(Comparator.comparing(Integer::intValue));
Optional<Integer> max = list.stream().max(Comparator.comparing(Integer::intValue));

averagingxxx 求平均值

求所有元素值的平均值

List<Integer> list= Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
double ave = list.stream().collect(Collectors.averagingInt(Integer::intValue));

foreach 遍历

List<Integer> list= Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
list.stream().forEach(System.out::println);
//简写
list.forEach(System.out::println);

joining 拼接流中的元素 

将所有元素用-拼接起来

List<Integer> list= Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
String result = list.stream().map(i->i.toString()).collect(Collectors.joining("-"));

groupingBy 分组

根据用户性别分组 

List<User> list= Arrays.asList(user1, user2, user3, user4, user5);
Map<Integer, List<User>> map= list.stream().collect(Collectors.groupingBy(User::getSex));

partitioningBy 分区

 partitioningBy是分区，结果也是map，但只有两组，分区是特殊的分组，它分类依据是true和false，所以返回的结果最多可以分为两组。

下面是求list集合小于3和大于等于3的分组

List<Integer> list= Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
Map<Boolean, List<Integer>> result = list.stream().collect(partitioningBy(i -> i < 3));

上一章《Java 基础入门 | 第二十章 Java Lambda 表达式》https://tarzan.blog.csdn.net/article/details/124051192